MEMS-Wafer trocknen – ohne Probleme
Wenn man MEMS-Sensorwafer trocknet, spielt man im Grunde ein Spiel mit hohen Risiken – man muss dafür sorgen, dass der Sensor nicht beschädigt wird. Es muss jede Feuchtigkeit entfernt werden, doch gleichzeitig darf keine Art von Ablagerungen zurückbleiben. Zudem darf dem Wafer keinerlei mechanischer Druck zugefügt werden, der dazu führen könnte, dass der Wafer verformt wird.
Deshalb nutzen wir Kurzwellen-Infrarotheizgeräte. Anstatt heiße Luft zu verwenden, nutzt das Infrarot-Verfahren Strahlung. Das ist ein direkteres Verfahren – wir sprechen quasi direkt mit den Wassermolekülen auf der Oberfläche des Wafern und lassen sie sich bewegen.
Die Reinigung des Prozesses
Die herkömmliche Trocknungsmethode ist in der Regel chaotisch: Entweder werden schleimige chemische Lösungsmittel verwendet oder es werden leistungsstarke Luftheizsysteme eingesetzt, die wie Jettriebwerke klingen und überall VOCs freisetzen.
Das Infrarot-Verfahren ist anders: Es handelt sich dabei um einen „trockenen“ Prozess. Es gibt keine auslaufenden Chemikalien, keine katalysatorenhaltigen Stoffe – nur Licht und Wärme.
Und hier kommt das Tolle: Wir zielen auf die spezifischen Absorptionsbänder des Wassers ab. Wir verschwenden keinen Strom damit, die Vakuumkammer oder den Metallrahmen der Maschine zu erhitzen. Wir heizen nur das, was wirklich erhitzt werden muss. Das ist effizienter – und auch gut für den Planeten.
Die Balancierung
Es ist natürlich nicht alles magisch. Um das Wasser schnell verdampfen zu lassen, verwenden wir Hochleistungsquarzlampen. Diese liefern sofortige Wärme an den Wafer. Doch diese Leistung ist ein zweischneidiges Schwert: Wenn die Zeitangaben nicht genau stimmen, können die MEMS-Strukturen beschädigt werden. Es handelt sich dabei um einen sehr engen Zeitrahmen. Um Fehler zu vermeiden, braucht man einen präzisen PID-Controller sowie Schalter, die sofort abschalten, sobald die Arbeit erledigt ist.
Platzsparende Lösung im Labor
Einer der Vorteile dieses Verfahrens ist, dass dadurch weniger Platz benötigt wird. Da wir keine großen Lüftungsanlagen oder leistungsstarke Gebläse verwenden müssen, wird die Trocknungsstation kleiner. Die Heizelemente können einfach direkt über dem Waferträger platziert werden. Dadurch wird die gesamte Maschine kleiner – und es wird einfacher, die Reinraumumgebung zu gestalten. Zudem werden so die Energieeinsparziele erreicht, ohne dass die Produktionsgeschwindigkeit beeinträchtigt wird. Es handelt sich dabei einfach um eine vernünftigere Art, solche Geräte zu bauen.